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电子地图简单地说就是基于电子技术的屏幕地图,是80年代初出现的地图新品种。对它的研究虽然只有短短二十多年,但它随着计算机、数据库等技术的发展而飞速地发展起来,在很多部门得到了广泛的应用和普及。本文主要阐述基于《地形测绘保障系统》中电子地图制作系统的一些理论、技术、方法以及系统的编程实现。主要内容如下: 1、本文研究工作的目的和重要性 与传统的纸质地图相比,电子地图在自适应性、动态性、信息量、地图显示、量算分析、数据共享性等方面具有无可比拟的优越性,因而,电子地图制作系统的研究具有重要的意义。开发电子地图制作系统的目的是为《地形测绘保障系统》提供独立自主的电子地图显示模块。 2、电子地图制作的相关技术研究 数据建模、数据采集、数据处理、数据管理、符号化处理和色彩显示技术是电子地图制作中的关键步骤。 数据建模是电子地图制作的前提,是指地理空间信息在计算机二进制数据世界中如何表达与组织。文中提出了一种表述地理空间实体及相互关系的四层树形结构模型,并简略概述了目前通用的地图数据分类与编码方法。 数据采集和数据处理是电子地图制作的基础。数据采集是指将各种地学信息通过某种数字化方法转换为电子地图数据形式的过程。数据处理主要包括坐标变换、数据精度处理、拓扑处理、数据压缩。文中讲述了坐标变换时涉及到的地图投影、投影间变换技术,以及数字化坐标系统、数据库坐标系统和屏幕坐标系统之间的变换方法。同时,给出了三种几何纠正方法来纠正数字化和图纸变形产生的误差。拓扑处理是数据查询与分析的前提,矢量数据压缩则有利于节省存贮空间和提高数据处理速度,文中也讨论了电子地图制作系统中所采用的拓扑及数据压缩方法。 数据管理是电子地图制作的关键,文中详细讲述了数据的组织、存贮、检索和维护方法,并建立了一种高效的地图数据管理机制。符号化则是电子地图的脸面,文中介绍了点状、线状和面状符号生成的一些方法。 色彩在电子地图设计中具有非常重要的作用,文中分析了色彩的基本特征、色彩的心理感受,并得出了在电子地图色彩设计中我们应遵守的几个原则。 3、电子地图制作系统的功能与实现 电子地图制作系统的主要功能有:数据编辑、图形显示、地图量算、地形分析。数据编辑的前提是空间目标的捕捉,文中提出了一种定性定位索引方法,并在定性定位索引基础上实现了空间目标的捕捉。在图形显示方面,主要完成了图形缩放、漫游和地图要素的分类分级显示。随后,分别论述了坐标量算、面积量算、距离量算、坡度量算、方位角量算等功能的实现。最后,详细论述了坡度分析、高度分析、剖面分析、通视分析等地形分析功能是如何实现的,并简要介绍了电子地图与立体地图、多媒体一体化显示的方法。 4、本文主要研究成果 (l)系统自成一体,不依赖于其它任何软件工具,不仅满足《地形测绘保障系统》对版本要独立自主的要求,而且还易于升级与维护。 (2)提出了一种定位索引与定性索引相结合的空间数据索引模式,这种索引模式广泛地应用于电子地图制作系统的各个方面,如地图显示、多级缩放、无缝漫游、编辑、检索等。 (3)提出了一种管理空间数据文件的四层树形结构索引模式,这种索引模式使得电子地图制作系统中所有空间目标逻辑上有序。 (4)本文对一个电子地图制作系统的诸多方面进行了研究,也就是说,本文是一个完整的电子地图制作系统开发过程。 5、下一步要进行的工作 (1)加强电子地图新产品的研究与开发。 (2)加强数据结构和数据模型的研究,建立地图数据库与各种文字、数字信息数据库一体化的数据结构和面向对象的数据模型。 (3)加强计算机制图理论与方法的研究,建成一套功能强大、易学易用的用户自定义地图及其表示方法的电子地图制作系统。